以太坊更改共識方法

『壹』 以太坊升級是什麼意思

以太坊君士坦丁堡（Constantinople）分叉即將開始，很多人都對本次分叉感到好奇，不確定是否需要提前做好准備。
簡單來說：如果你只是ETH的持有者，本次升級你不需要做任何准備。

『貳』 區塊鏈的共識機制是什麼優缺點有哪些

區塊鏈的共識機制有很多，說一個影響力最大的比特幣背後的pow共識機制，好處是安全 不可篡改 全球流通 缺點是速度太慢了 一秒鍾只能處理7筆交易

『叄』 以太坊帶來了那些爭議和質疑呢

以太坊和比特幣是有著本質區別的，區別在哪裡呢？比特幣定義的是一套貨幣體系，而以太坊側重的是打造一條主鏈（可以理解為一條公路），可以讓大量的區塊鏈應用跑在這條公路上。

從這一點來看，以太坊的應用場景更廣泛，這也是為什麼我們說以太坊標志著區塊鏈

1.0時代一個單純的貨幣體系，向區塊鏈2.0時代實現其他行業以及應用場景的轉變。

但是，世界上沒有十全十美的事物，以太坊雖然拓展了區塊鏈在各行各業的應用范圍，還提升了處理交易的速度，但是它也存在著一定的爭議與質疑。

一、以太坊的擴展性不足的解決之道：分片技術和雷電網路

以太坊的底層設計，最大的問題是以太坊只有一條鏈，沒有側鏈，這就意味著，所有程序都要對等地跑在這條鏈上，消耗資源的同時，還會引發系統擁堵。正如去年非常火爆的以太坊游戲「加密貓」，這個游戲火爆的時候，一度引發以太坊網路癱瘓。

對於提升處理能力這個問題，以太坊提出兩種方式：一個是分片技術（shard），一個是雷電網路，下面我們分別介紹一下這兩種技術。

（一）分片技術

以太坊創始人 V 神（Vitalik Buterin）認為，諸如比特幣這種主流的區塊鏈網路，之所以處理交易的速度很慢，是因為每一個礦工要處理全網的每一筆交易，這樣的效率其實是非常低下的。分片技術的構想是：一筆交易不必發動全網所有節點都去處理，只要讓網路中的一部分節點（礦工）處理就好了。於是，以太坊網路被劃分成很多片，同一時間，每一分片都可以處理不同的交易，這樣一來，會大大提升網路性能。

但是，分片技術也是有一定爭議的。我們知道，區塊鏈技術的重要思想是去中心化，全網都去見證（處理）同一交易，這才具有最高的權威性。而以太坊分片技術，並不是所有節點共同見證，而是類似於分小組見證，這樣一來，它便失去了絕對的「去中心化」屬性，只能通過犧牲掉一定的去中心化特性來達到高性能的目的。

（二）雷電網路

雷電網路使用的是鏈下交易的方式。這是什麼意思呢？它的意思是：使用雷電網路的參與者在互相轉賬時，不需要通過以太坊主鏈交易確認，而是通過參與者之間創建支付通道，在鏈下完成。

不過，雷電網路並不是脫離主鏈的，在建立支付通道之前，需要先用主鏈上的資產做抵押，生成余額證明（Balance Proof），擁有餘額證明才能表明你能做出相應余額的轉賬。在交易雙方都持有餘額證明的情況下，雙方可通過支付通道在鏈下進行無限制次數的轉賬。

只有在完成鏈下交易，需要將資產轉回鏈上時，才會在以太坊主鏈上登記主鏈賬戶的余額變化信息，而這期間不管發生多少次交易在主鏈上是不會有記錄的。

雷電網路還有一個實實在在的好處，就是可以為你省下礦工費用。目前我們在以太坊主鏈上進行交易，需要消耗 Gas，需要支付礦工費用，那麼一旦將交易搬到鏈下，就可以節省這一部分的成本。

當然，雷電網路並不是十全十美的。在使用雷電網路時需要用主鏈上的資產作抵押；而這部分資產作為抵押物，在使用者完成鏈下交易之前是不能使用的。這也就決定了，雷電交易只適合小額交易。

上面就是以太坊擴展性不足的問題，以及目前提出的兩個主要解決方案：分片技術和雷電網路。

二、以太坊的智能合約存在漏洞與臭名昭著的 The Dao 事件

以太坊的智能合約很強大，但是，凡是代碼都會存在漏洞的，以太坊智能合約最大的爭議就在於所謂的漏洞，也就是安全性問題。據相關研究表明，在基於以太坊的近100萬個智能合約上，發現有34200(約3%)個含有安全漏洞，將允許黑客竊取ETH、凍結資產或刪除合約，比如說，臭名昭著的The Dao 事件。

（一）Dao是什麼意思？

介紹 The Dao 事件之前， 我們先見到介紹一下 DAO 是什麼。DAO 是 Decentralized

Autonomous Organization 的簡稱，可以理解為：去中心化自治組織。從以太坊的角度來理解，DAO 是區塊鏈上的某一類合約，或者一個合約組合，用來代替政府的審查以及復雜等中間程序，從而實現高效的、去中心化的信任的系統。所以，DAO 不是特定的某個組織，也就說呢，可以有很多的DAO，各種各樣的DAO。

（二）臭名昭著的The Dao事件

但是，我們現在提到DAO，基本上所指的都是The DAO事件，也就是我們剛剛說的那個臭名昭著的黑客攻擊事件。我們知道，英文中的 The是特指的意思，The DAO事件呢就

是特指的那個DAO事件，因為我們剛剛說了DAO不是特定的某個組織，可以有很多的DAO，各種各樣的DAO。

2016 年的時候，德國一家專注「智能鎖」的公司 Slock.it，為了實現去中心化的實物交換（比如說：公寓啊，船隻啊），在以太坊上發布了 DAO項目。並且於2016年4月

30日開始，融資窗口開放了28天。

沒想到，這個DAO項目的人氣非常高，短短半個月就籌得了超過一億美元，而到整個融資期結束，一共籌集到1.5億美元，由此呢，它成為歷史上最大的眾籌項目。然而好景不長，到了6月份，黑客利用智能合約裡面的漏洞，成功轉移了超過360萬個以太幣，並投入到一個DAO子組織中，這個組織和The DAO有著同樣的結構。以至於當時以太幣價格從20多美元直接跌破13美元。

這個事件說明智能合約的確是有漏洞的，而且一旦漏洞被黑客利用，那麼後果是非常嚴重的。這就是現在很多人批評以太坊，說它的智能合約不智能。

對於這個問題，目前國外有很多公司為了解決智能合約的漏洞問題 ，開始提供代碼審計服務。而從技術的角度來說，目前一些團隊正在對智能合約進行檢驗，這些團隊多數由哈佛、斯坦福和耶魯的教授帶隊，部分團隊已經獲得了頭部機構的投資。

除了目前以太坊存在的擴展性不足、智能合約漏洞問題，對於以太坊的爭議還在於它所追求的POS共識機制，也就是權益證明機制，在權益證明機制下，如果說誰持幣的數量越大、持幣時間越久，獲得的「權益」（利息）就越多，還有機會得到記賬權力，記賬又可以獲得獎勵，那麼這樣一來，容易造成「強者越強」的寡頭優勢。

還有一個問題就是ICO亂象的問題。ICO是區塊鏈項目籌措資金的常用方式，咱們可以理解為預售。以太坊上ICO項目的爆發，滋生了打著ICO旗號進行資金盤、詐騙圈錢等不法行為，對社會和金融穩定造成安全隱患。

『肆』 以太坊是如何挖礦的

以太坊的代幣是通過采礦過程中產生的，每塊采礦率為 5 個以太幣。以太坊的采礦過程幾乎與比特幣相同，對於每一筆交易，礦工都可以使用計算機通過散列函數運行該塊的唯一標題元數據，反復，快速地猜出答案，直到其中一人獲勝。

許多新用戶認為，采礦的唯一目的是以不需要中央發行人的方式生成醚（參見我們的指南「 什麼是以太？ 」）。這是真的。以太坊的代幣是通過采礦過程中產生的，每塊采礦率為 5 個以太幣。但是，采礦還有至少同樣重要的作用。通常，銀行負責保持交易的准確記錄。他們確保資金不是憑空創造的，用戶不會多次欺騙和花錢。不過，區塊鏈引入了一種全新的記錄保存方式，整個網路而不是中介，驗證交易並將其添加到公共分類賬。

Ethereum Mining

盡管「無信任」或「信任最小化」貨幣體系是目標，但仍有人需要確保財務記錄的安全，確保沒有人作弊。采礦是使分散記錄成為可能的創新之一。礦工們在防止欺詐行為（特別是醚的雙重支出）方面達成了關於交易歷史的共識 – 這是一個有趣的問題，在分散化的貨幣未在工作區塊鏈之前解決。雖然以太坊正在研究其他方法來就交易的有效性達成共識，但采礦目前將平台保持在一起。

挖礦如何工作
今天，以太坊的采礦過程幾乎與比特幣相同。對於每一筆交易，礦工都可以使用計算機反復，快速地猜出答案，直到其中一人獲勝。更具體地說，礦工將通過散列函數（它將返回一個固定長度，亂序的數字和字母串，它看起來是隨機的）運行該塊的唯一標題元數據（包括時間戳和軟體版本），只改變』nonce 值』 ，這會影響結果散列值。

如果礦工發現與當前目標相匹配的散列，礦工將被授予乙醚並在整個網路上廣播該塊，以便每個節點驗證並添加到他們自己的分類賬副本中。如果礦工 B 找到散列，礦工 A 將停止對當前塊的工作，並為下一個塊重復該過程。礦工很難在這場比賽中作弊。沒有辦法偽造這項工作，並拿出正確的謎題答案。這就是為什麼解謎方法被稱為「工作證明」。

另一方面，其他人幾乎沒有時間驗證散列值是否正確，這正是每個節點所做的。大約每 12-15 秒，一名礦工發現一塊石塊。如果礦工開始比這更快或更慢地解決謎題，演算法會自動重新調整問題的難度，以便礦工回彈到大約 12 秒鍾的解決時間。

礦工們隨機賺取這些乙醚，他們的盈利能力取決於運氣和他們投入的計算能力。以太坊使用的具體工作量驗證演算法被稱為』ethash』，旨在需要更多的內存，使得使用昂貴的 ASIC 難以開采 – 特殊的采礦晶元，現在是唯一可以盈利的比特幣開采方式。

從某種意義上講，ethash 可能已經成功實現了這一目的，因為專用 ASIC 不可用於以太坊（至少目前還沒有）。此外，由於以太坊旨在從工作證明挖掘轉變為「股權證明」（我們將在下面討論），購買 ASIC 可能不是一個明智的選擇，因為它可能無法長久證明有用。

轉移到股權證明
不過，以太坊可能永遠不需要礦工。開發人員計劃放棄工作證明，即網路當前使用的演算法來確定哪些交易是有效的，並保護其免受篡改，以支持股權證明，網路由代幣所有者擔保。如果並且當該演算法推出時，股權證明可以成為實現分布式共識的一種手段，而該共識使用更少的資源。

『伍』 以太坊區塊鏈ETH目前存在哪些問題

以太坊區塊鏈目前暴露出三大問題，長時間以來其創始人Vitalik Buterin一直無力解讀。第一是以太坊區塊鏈整體很低的性能和TPS；第二是資源不隔離，CryptoKitties虛擬貓咪的事件，一度占據了整個以太坊 20% 的流量，直接造成以太坊網路用戶無法展開及時的交易，就是資源不隔離最大的痛點；第三個問題在於以太坊治理結構的體現，區塊鏈作為去中心化的分布式賬本，以太坊過去以來，創始人團隊主導了其網路發展，過於中心化的治理模式，讓目前的以太坊出現了ETH、ETC、ETF等分叉，以太坊社區目前進入四分五裂的治理狀態。而以太坊網路目前出現的各種弊病，在「aelf」創始人與CEO馬昊伯看來，這是無法接受的。於是，「aelf」定位，就是為對標以太坊的下一代去中心化底層計算平台，重點解決目前以太坊存在的性能不足、資源不隔離、治理結構三方面的問題而誕生的。

『陸』 以太坊架構是怎麼樣的

打算開一個系列講講架構，之前的經驗主要是在互聯網架構這一塊，最近在整理分析比特幣，以太坊，EOS的架構，所以准備寫一個系列的文章談談對互聯網架構和區塊鏈架構的理解。會分為四篇文章，1.互聯網產品的架構、2.比特幣架構分析、3.以太坊的架構分析、4.EOS架構分析。
在以太坊中並不存在中心伺服器，取而代之的是多個通過p2p協議連接起來的平等節點，在眾多節點中存儲了所有的數據。當用戶發起一筆交易，會通過p2p協議將交易廣播出去，礦工節點對此進行驗證、打包並進一步廣播至全網，在區塊鏈內確認後，此操作即認為是不可更改的。
在網路上關於區塊鏈的文章中，都提到了分布式（distributed）和去中心化（decentralization）這兩個詞，有時候略有區別，有時侯又混用。筆者認為如果要精確區分的話，分布式強調系統的是多個組件通過發送消息協同工作，去中心化強調的是不存在一個中央節點控制整個系統的運行。因此我們認為以太坊兼具去中心化和分布式，或者說在一個分布式平台上運行了一個去中心化的程序。

『柒』 以太坊存在的問題

1．擴展性不足：

以太坊社區的主要開發人員和研究人員始終認為區塊鏈技術要實現大規模採用，可擴展性是區塊鏈應用程序需要解決的唯一最重要的關鍵。

以太坊的底層設計，最大的問題是以太坊只有一條鏈，沒有側鏈，它把所有的程序對等的跑在全球所有節點的礦機上。這樣一個很耗資源的程序，會導致問題越來越嚴重。

2．合約程序漏洞，無法抵禦DDOS攻擊

據相關研究表明，在基於以太坊的近100萬個智能合約上，發現有34,200(約3%)個含有安全漏洞，將允許黑客竊取ETH、凍結資產或刪除合約。這幾年，以太坊面對合約程序漏洞和DDOS攻擊的問題，也一直無法找到很好的解決辦法。（更好用的數字貨幣交易平台「幣匯」）

3.對於ICO泡沫和項目方砸盤

目前的ETH下跌，很大程度上來自於項目方的砸盤套現，這個問題可以在ICO代幣融資上進行規則限制，不能像現在這樣毫無成本的就能發一個幣，而且還沒有任何監督懲罰機制。任何事情都需要有一套合理的演進規則，大家按規則辦事，所謂無規矩不成方圓。在規則的基礎上，各類ICO項目有效監督，有序進出，才是一個正常的市場，這樣才可能維系著代幣生態的持續、穩定發展。

4.智能合約費用過高

在以太坊上現在還是POW的挖礦模式，交易是有手續費的，用來激勵礦工來處理交易和保護網路，不同的是以太坊是以「gas」的形式來收費的。

在以太坊協議中規定，交易手續費=Gas 數量 x Gas 價格，其中 Gas 數量由智能合約的復雜程度決定，而 Gas 價格則由合約發起人決定。這對開發者和用戶意味著什麼呢？雖然讀取本地區塊鏈是免費的，但寫入和運算是花錢的，儲存更是尤其昂貴，因為任何寫入的信息都會被永久的儲存著。

5．社區對共識協議改變的分歧

以太坊計劃實現將 POW 機制改為 POW/POS 混合共識機制。但這個涉及到技術開發和礦工雙方能否達到利益共識的問題了。如果協議發生了變化，社區意見不合時，就會導致分叉，大家各自玩各自的。

『捌』 我能自己來運行 Eth 2.0 的驗證者嗎

可以！

你在運行自己的驗證者節點時，首先要意識到的是，你這樣做是有助於網路安全性的，而且你無需過度擔心正常運行時間。

假設網路總體上是健康的（始終有超過 2/3 的節點在線，並且一直在終局化新的區塊），在線時間超過 50% 的驗證者將看到自己的權益會不斷增加。

引用以太坊基金會的 ETH Staking 指南系列文章中的一句話：

這就減輕了驗證者在客戶端備份和網路延遲上的負擔，因為離線的懲罰並不那麼嚴重。

自己運行驗證者節點並不像你想像中那麼可怕或昂貴。一旦ETH 2.0上線，你就可以在一個舊手機或樹莓派（100 美元）上運行驗證者節點。

我們專門為開發者撰寫了關於如何使用 Nimbus 在安卓系統上運行驗證者節點的指南（分別是這篇和這篇）。在主網上線前，我們一直在盡可能簡化這一流程。尤其值得一提的是，主網指南將面向那些沒有編程經歷的用戶，而且會盡可能實現 「安裝 + 質押 ETH = 正常運行」。

與其讓同一個實體控制 100 個節點，不如讓一個實體控制一個節點。——Barnabe Monnot

從長遠角度來看，以太坊的價值越高，抗攻擊性越強，其共識層的去中心化程度就越高。

中本聰最初的願景是 「一 CPU 一票制」，但是如今的 PoW 系統已經偏離了這一願景。就目前而言，絕大部分挖礦資源都集中在少數礦池手中。個體礦工都為了縮小自己收入的波動性而加入礦池。

我們之所以選擇從 PoW 模式轉向 PoS 模式，也是為了解決這一問題。

如果有越來越多人選擇自己運行驗證者節點，我們就可以將這一願景變為現實，增強以太坊的抗攻擊性，使之在無需審查的情況下不斷發展。

『玖』 以太坊經典是什麼

1.什麼是以太經典？

ETC(Ethereum Classic)是以太坊在1,920,000個塊後硬分叉出的分叉幣種，功能和以太坊極為類似。ETC秉承去中心化理念，支持區塊鏈保證的共識機制。ETC堅信，區塊鏈一旦開始運行，它的發展方向就不被任何中心團隊所左右，而是按照參與整個網路人員的共識和全網算力的共識所決定。

2016年7月份進行的以太坊區塊鏈硬分叉旨在將被黑客盜竊的The DAO資金轉移到一個由投資者掌控的賬戶，並讓舊的交易記錄被歷史遺忘。大多數以太坊開發者都參與了這次逆轉，交易所、創業公司和該生態系統中的其他成員也參與了。幾天之後，該項目恢復了常態。但是並非所有人都想將舊的交易記錄忘記。於是一小部分礦工繼續使用原來的區塊鏈，以此作為一種抗議，他們將硬分叉描述為是對The DAO這個廢棄項目的抽資行為。於是Ethereum Classic(ETC)就誕生了。

2.詳細參數

中文名：以太經典 英文名：Ethereum Classic 英文簡稱：ETC

研發者：以太經典團隊 核心演算法：Ethash 共識證明：POW

發布日期：2016/7/20 區塊時間：約15-17秒/塊

貨幣總量：固定為2.1億，最高不超過2.3億，每500萬個區塊減速20%，第一次減產時間預計為2017年12月

主要特色：獨立的加密貨幣

『拾』 以太坊共識協議Casper原理是怎樣的

Casper（投注共識）是一種以太坊下一代的共識機制，屬於PoS。Casper的共識是按塊達成的而不是像PoS那樣按鏈達成的。數字貨幣交易所幣匯